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(2012?宜昌)中国在海军装备现代化的进程中,已拥有世界最先进的核潜艇.如图为某种型号的导弹型核潜艇,该艇上排水量为16600吨,水下排水量为18700吨.艇长170.7米、艇宽12.8米.下潜深度可达300米.
(1)它在水下航行的过程中,利用声纳和雷达系统对目标进行探测和定位.声纳和雷达系统分别是利用
超声
超声
波和
电磁
电磁
波来工作的.
(2)它在水下航行时所受浮力是多少?
(3)它在水面航行时露出水面的体积是多少?(海水密度近似取作ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
分析:(1)声纳也叫超声雷达,潜艇发出超声,遇到目标再反射回来,根据接收到的信息对目标进行定位.
(2)利用阿基米德原理求浮力,浸入液体中的物体所受浮力等于排开液体的重力.
(3)潜艇浸没在水中,潜艇的体积不变(排开水的体积不变),受浮力不变;通过让海水进、出改变潜艇受到的重力,从而改变上浮或下沉;
解答:解:(1)声纳是通过发出、接收超声,利用回声定位的原理对目标进行定位的,这说明声可以传递信息.
(2)根据阿基米德原理:F=G=1.87×107kg×10N/kg=1.87×108N
(3)潜艇在水面上时,浮力等于重力:F=G,即ρgV=mg,V=
m
ρ
=
1.66×107kg
103kg/m3
=1.66×104m3
同理,核潜艇的总体积:V=
m
ρ
=
1.87×107kg
103kg/m3
=1.87×104m3
所以露出的体积为:V=V-V=1.87×104m3-1.66×104m3=2.1×103m3
故答案为:(1)超声;电磁;(2)1.87×108N;(3)2.1×103m3
点评:本题考查了学生对阿基米德原理、以及超声波的掌握和运用,反映利用所学知识分析解决实际问题的能力,学以致用!
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